<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.2 20190208//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.2/JATS-journalpublishing1.dtd"><article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en">
    <front>
        <journal-meta>
            <journal-id journal-id-type="pmc">F1000Research</journal-id>
            <journal-title-group>
                <journal-title>F1000Research</journal-title>
            </journal-title-group>
            <issn pub-type="epub">2046-1402</issn>
            <publisher>
                <publisher-name>F1000 Research Limited</publisher-name>
                <publisher-loc>London, UK</publisher-loc>
            </publisher>
        </journal-meta>
        <article-meta>
            <article-id pub-id-type="doi">10.12688/f1000research.73182.1</article-id>
            <article-categories>
                <subj-group subj-group-type="heading">
                    <subject>Research Article</subject>
                </subj-group>
                <subj-group>
                    <subject>Articles</subject>
                </subj-group>
            </article-categories>
            <title-group>
                <article-title>Modified recurrent equation-based cubic spline interpolation for missing data recovery in phasor measurement unit (PMU)</article-title>
                <fn-group content-type="pub-status">
                    <fn>
                        <p>[version 1; peer review: 1 approved with reservations, 1 not approved]</p>
                    </fn>
                </fn-group>
            </title-group>
            <contrib-group>
                <contrib contrib-type="author" corresp="no">
                    <name>
                        <surname>Thangaraj</surname>
                        <given-names>Shruthi</given-names>
                    </name>
                    <role content-type="http://credit.niso.org/">Conceptualization</role>
                    <role content-type="http://credit.niso.org/">Data Curation</role>
                    <role content-type="http://credit.niso.org/">Formal Analysis</role>
                    <role content-type="http://credit.niso.org/">Investigation</role>
                    <role content-type="http://credit.niso.org/">Methodology</role>
                    <role content-type="http://credit.niso.org/">Software</role>
                    <role content-type="http://credit.niso.org/">Writing &#x2013; Original Draft Preparation</role>
                    <xref ref-type="aff" rid="a1">1</xref>
                </contrib>
                <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
                    <name>
                        <surname>Goh</surname>
                        <given-names>Vik Tor</given-names>
                    </name>
                    <role content-type="http://credit.niso.org/">Methodology</role>
                    <role content-type="http://credit.niso.org/">Supervision</role>
                    <role content-type="http://credit.niso.org/">Writing &#x2013; Review &amp; Editing</role>
                    <uri content-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-4573-9493</uri>
                    <xref ref-type="corresp" rid="c1">a</xref>
                    <xref ref-type="aff" rid="a1">1</xref>
                </contrib>
                <contrib contrib-type="author" corresp="no">
                    <name>
                        <surname>Yap</surname>
                        <given-names>Timothy Tzen Vun</given-names>
                    </name>
                    <role content-type="http://credit.niso.org/">Methodology</role>
                    <role content-type="http://credit.niso.org/">Supervision</role>
                    <role content-type="http://credit.niso.org/">Writing &#x2013; Review &amp; Editing</role>
                    <uri content-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-1277-1710</uri>
                    <xref ref-type="aff" rid="a2">2</xref>
                </contrib>
                <aff id="a1">
                    <label>1</label>Faculty of Engineering, Multimedia University, Cyberjaya, Selangor, 63100, Malaysia</aff>
                <aff id="a2">
                    <label>2</label>Faculty of Computing and Informatics, Multimedia University, Cyberjaya, Selangor, 63100, Malaysia</aff>
            </contrib-group>
            <author-notes>
                <corresp id="c1">
                    <label>a</label>
                    <email xlink:href="mailto:vtgoh@mmu.edu.my">vtgoh@mmu.edu.my</email>
                </corresp>
                <fn fn-type="conflict">
                    <p>No competing interests were disclosed.</p>
                </fn>
            </author-notes>
            <pub-date pub-type="epub">
                <day>28</day>
                <month>2</month>
                <year>2022</year>
            </pub-date>
            <pub-date pub-type="collection">
                <year>2022</year>
            </pub-date>
            <volume>11</volume>
            <elocation-id>246</elocation-id>
            <history>
                <date date-type="accepted">
                    <day>11</day>
                    <month>2</month>
                    <year>2022</year>
                </date>
            </history>
            <permissions>
                <copyright-statement>Copyright: &#x00a9; 2022 Thangaraj S et al.</copyright-statement>
                <copyright-year>2022</copyright-year>
                <license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
                    <license-p>This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Licence, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
                </license>
            </permissions>
            <self-uri content-type="pdf" xlink:href="https://f1000research.com/articles/11-246/pdf"/>
            <abstract>
                <p>
                    <bold>Background:</bold> Smart grid systems require high-quality Phasor Measurement Unit (PMU) data for proper operation, control, and decision-making. Missing PMU data may lead to improper actions or even blackouts. While the conventional cubic interpolation methods based on the solution of a set of linear equations to solve for the cubic spline coefficients have been applied by many researchers for interpolation of missing data, the computational complexity increases non-linearly with increasing data size.</p>
                <p>
                    <bold>Methods:</bold> In this work, a modified recurrent equation-based cubic spline interpolation procedure for recovering missing PMU data is proposed. The recurrent equation-based method makes the computations of spline constants simpler. Using PMU data from the State Load Despatch Center (SLDC) in Madhya Pradesh, India, a comparison of the root mean square error (RMSE) values and time of calculation (ToC) is calculated for both methods.</p>
                <p>
                    <bold>Results:</bold> The modified recurrent relation method could retrieve missing values 10 times faster when compared to the conventional cubic interpolation method based on the solution of a set of linear equations. The RMSE values have shown the proposed method is effective even for special cases of missing values (edges, continuous missing values).</p>
                <p>
                    <bold>Conclusions:</bold> The proposed method can retrieve any number of missing values at any location using observed data with a minimal number of calculations.</p>
            </abstract>
            <kwd-group kwd-group-type="author">
                <kwd>phasor measurement unit</kwd>
                <kwd>missing data</kwd>
                <kwd>data recovery</kwd>
                <kwd>smart grid</kwd>
                <kwd>interpolation</kwd>
                <kwd>cubic spline</kwd>
                <kwd>data quality</kwd>
                <kwd>data pre-processing</kwd>
            </kwd-group>
            <funding-group>
                <funding-statement>The author(s) declared that no grants were involved in supporting this work.</funding-statement>
            </funding-group>
        </article-meta>
    </front>
    <body>
        <sec id="sec1" sec-type="intro">
            <title>Introduction</title>
            <p>The worldwide growing power systems highlight the need for better monitoring and control mechanisms to avoid major blackouts. Smart grids are intelligent systems that facilitate the development of communication, network, and computing technologies, protocols, and standards to integrate power system elements for two-way communication. This time-synchronized high-precision measurement device that is also known as a synchrophasor or Phasor Measurement Unit (PMU), gives clear information on the working of the entire grid. The PMU is used to monitor and control the power grid. It can help in providing real-time measurements by eliminating adverse conditions like blackouts. These combined characteristics of data availability, timeliness, and communication network contribute to the better performance of the PMU system. Although the role, impact,
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref1">1</xref>
                </sup> architecture, technology,
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref2">2</xref>
                </sup> applications, functionality, standards, and evolution of PMU (timing, measurement, communication, and data storage) have been released since 1995, the North American Synchro Phasor Initiative (NASPI) has highlighted the importance of data quality.
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref3">3</xref>
                </sup> Data quality issues, their potential causes, and consequences are elaborated.
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref4">4</xref>
                </sup>
                <sup>&#x2013;</sup>
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref6">6</xref>
                </sup> Generally, incomplete or missing data might affect the functionality of the entire system.
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref7">7</xref>
                </sup> Hence, a way to handle missing values in PMU is mandatory for the effective functioning of the entire grid system.</p>
            <p>In this paper, a modified recurrent equation-based method termed the Alpha Method (AM) for PMU missing data problem is proposed. The results are compared with the tri-diagonal matrix-based conventional cubic spline interpolation for the spline coefficients which is also termed the Linear Equations Method (LEM).</p>
        </sec>
        <sec id="sec2">
            <title>Literature review</title>
            <p>The need to fill in the missing values in PMU and potential causes have been reviewed.
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref5">5</xref>
                </sup>
                <sup>&#x2013;</sup>
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref7">7</xref>
                </sup> These works imply the need for missing data recovery techniques for PMU data to enhance the accuracy of the decision-making process and show the data quality and security risks associated with the missing data in PMU. One of the popular approaches is the matrix completion (MC) based on missing data recovery.
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref8">8</xref>
                </sup>
                <sup>&#x2013;</sup>
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref12">12</xref>
                </sup> The MC is the most exploited technique, however, a few of these were only theoretical approaches and a few approaches were only tested with simulated data.</p>
            <p>Interpolation-based missing data recovery techniques
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref13">13</xref>
                </sup>
                <sup>&#x2013;</sup>
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref15">15</xref>
                </sup> propose a reconstruction of missing values by a spatial interpolation or spatio-temporal interpolation of the values. Yet they require historical data of the same channel&#x2019;s or time&#x2019;s data for the interpolation. A few of the advanced/hybrid approaches
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref16">16</xref>
                </sup>
                <sup>,</sup>
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref17">17</xref>
                </sup> like 
                <italic toggle="yes">k</italic>-nearest-neighbor and recurrent relation-based interpolations are not yet applied over the PMU data.</p>
            <p>Missing data is a common problem in all fields of study; hence a variety of solutions are found to be effective based on the data pattern, data processing model, and data quality needs. However, adopting any conventional techniques available for treating missing values can get complex especially when solving the high precision and volume of PMU data.
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref15">15</xref>
                </sup> Therefore, there is a need for a missing data recovery method for PMU data. NASPI presents a variety of data requirements, attributes, and data quality problems for both static data and real-time data. There is a need for designing an effective data recovery method to work without the need for historical data processing and training.
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref3">3</xref>
                </sup> So, a data-driven recovery technique capable of recovering missing entries with available or observed data is much needed. Moreover, the technique should not get complex and time-consuming when the size of the data grows.</p>
        </sec>
        <sec id="sec3" sec-type="methods">
            <title>Methods</title>
            <p>Cubic spline interpolation is a widely used polynomial interpolation method for functions of one variable. Let 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mspace width="0.25em"/>
                    </mml:math>
                </inline-formula>be a function from 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:mi>R</mml:mi>
                        <mml:mspace width="0.55em"/>
                        <mml:mtext>to</mml:mtext>
                        <mml:mspace width="0.55em"/>
                        <mml:mi>R</mml:mi>
                    </mml:math>
                </inline-formula>. It is assumed that the value of 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mspace width="0.25em"/>
                    </mml:math>
                </inline-formula>is known only at 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                                <mml:mo>.</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
                        <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mspace width="0.25em"/>
                        <mml:mtext>and let</mml:mtext>
                        <mml:mtext mathvariant="italic">&#x00a0;</mml:mtext>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mfenced>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:mfenced>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>.</mml:mo>
                    </mml:math>
                </inline-formula> Piecewise cubic spline interpolation is the problem of finding the 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula>, 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula>and 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>d</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula> coefficients of the cubic polynomials 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi mathvariant="italic">SF</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mspace width="0.55em"/>
                        <mml:mtext mathvariant="italic">for</mml:mtext>
                        <mml:mspace width="0.45em"/>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                        <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:math>
                </inline-formula> written in the form:
                <disp-formula id="e1">
                    <mml:math display="block">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi mathvariant="italic">SF</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mfenced close=")" open="(">
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mfenced>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mfenced close=")" open="(">
                            <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                        </mml:mfenced>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:msup>
                            <mml:mfenced close=")" open="(">
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                            </mml:mfenced>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>d</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:msup>
                            <mml:mfenced close=")" open="(">
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                            </mml:mfenced>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msup>
                    </mml:math>
                    <label>(1)</label>
                </disp-formula>
            </p>
            <p>Where 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:math>
                </inline-formula> can take any value between 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula> and 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula>. That is,
                <disp-formula id="e2">
                    <mml:math display="block">
                        <mml:mspace width="0.25em"/>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi mathvariant="italic">SF</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mfenced close=")" open="(">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:mfenced>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                    <label>(1a)</label>
                </disp-formula>
            </p>
            <p>Let the first-order derivative of 
                <xref ref-type="disp-formula" rid="e1">equation (1)</xref> be:
                <disp-formula id="e3">
                    <mml:math display="block">
                        <mml:msubsup>
                            <mml:mi mathvariant="italic">SF</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mfenced close=")" open="(">
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mfenced>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mfenced close=")" open="(">
                            <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                        </mml:mfenced>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>d</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:msup>
                            <mml:mfenced close=")" open="(">
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                            </mml:mfenced>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                    </mml:math>
                    <label>(2)</label>
                </disp-formula>
            </p>
            <p>The first-order derivative at 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula> for values of 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                        <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:math>
                </inline-formula> will be
                <disp-formula id="e4">
                    <mml:math display="block">
                        <mml:mspace width="0.25em"/>
                        <mml:msubsup>
                            <mml:mi mathvariant="italic">SF</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mfenced close=")" open="(">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:mfenced>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                    <label>(2a)</label>
                </disp-formula>
            </p>
            <p>And the second-order derivative be:
                <disp-formula id="e5">
                    <mml:math display="block">
                        <mml:msubsup>
                            <mml:mi mathvariant="italic">SF</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                                <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                                <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mfenced close=")" open="(">
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mfenced>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mn>6</mml:mn>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>d</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mfenced close=")" open="(">
                            <mml:mrow>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                        </mml:mfenced>
                    </mml:math>
                    <label>(3)</label>
                </disp-formula>
            </p>
            <p>The second-order derivative at 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula> for values of 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                        <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:math>
                </inline-formula> will be:
                <disp-formula id="e6">
                    <mml:math display="block">
                        <mml:msubsup>
                            <mml:mi mathvariant="italic">SF</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                                <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                                <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                        <mml:mfenced close=")" open="(">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:mfenced>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                    <label>(3a)</label>
                </disp-formula>
            </p>
            <p>For a smooth fit between the adjacent pieces, the cubic spline interpolation requires that the following conditions hold:
                <list list-type="order">
                    <list-item>
                        <label>1.</label>
                        <p>The cubic functions should intersect at the points left and right, for 
                            <inline-formula>
                                <mml:math display="inline">
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                    <mml:mo>=</mml:mo>
                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                    <mml:mspace width="0.25em"/>
                                    <mml:mtext>to</mml:mtext>
                                    <mml:mspace width="0.25em"/>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                </mml:math>
                            </inline-formula>
                            <disp-formula id="e7">
                                <mml:math display="block">
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi mathvariant="italic">SF</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mfenced close=")" open="(">
                                        <mml:msub>
                                            <mml:mi>x</mml:mi>
                                            <mml:mrow>
                                                <mml:mi>i</mml:mi>
                                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                            </mml:mrow>
                                        </mml:msub>
                                    </mml:mfenced>
                                    <mml:mo>=</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi mathvariant="italic">SF</mml:mi>
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mi>i</mml:mi>
                                            <mml:mo>+</mml:mo>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                        </mml:mrow>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mfenced close=")" open="(">
                                        <mml:msub>
                                            <mml:mi>x</mml:mi>
                                            <mml:mi>i</mml:mi>
                                        </mml:msub>
                                    </mml:mfenced>
                                    <mml:mo>=</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>a</mml:mi>
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mi>i</mml:mi>
                                            <mml:mo>+</mml:mo>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                        </mml:mrow>
                                    </mml:msub>
                                </mml:math>
                                <label>(4)</label>
                            </disp-formula>
                        </p>
                    </list-item>
                    <list-item>
                        <label>2.</label>
                        <p>For each cubic function to join smoothly with its neighbors, the splines should have continuous first and second derivatives at the data points 
                            <inline-formula>
                                <mml:math display="inline">
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                    <mml:mo>=</mml:mo>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>,</mml:mo>
                                    <mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
                                    <mml:mo>,</mml:mo>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>:</mml:mo>
                                </mml:math>
                            </inline-formula>
                            <disp-formula id="e8">
                                <mml:math display="block">
                                    <mml:msubsup>
                                        <mml:mi mathvariant="italic">SF</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                                    </mml:msubsup>
                                    <mml:mfenced close=")" open="(">
                                        <mml:msub>
                                            <mml:mi>x</mml:mi>
                                            <mml:mrow>
                                                <mml:mi>i</mml:mi>
                                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                            </mml:mrow>
                                        </mml:msub>
                                    </mml:mfenced>
                                    <mml:mo>=</mml:mo>
                                    <mml:msubsup>
                                        <mml:mi mathvariant="italic">SF</mml:mi>
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mi>i</mml:mi>
                                            <mml:mo>+</mml:mo>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                        </mml:mrow>
                                        <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                                    </mml:msubsup>
                                    <mml:mfenced close=")" open="(">
                                        <mml:msub>
                                            <mml:mi>x</mml:mi>
                                            <mml:mi>i</mml:mi>
                                        </mml:msub>
                                    </mml:mfenced>
                                    <mml:mo>=</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>b</mml:mi>
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mi>i</mml:mi>
                                            <mml:mo>+</mml:mo>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                        </mml:mrow>
                                    </mml:msub>
                                </mml:math>
                                <label>(5)</label>
                            </disp-formula>
                            <disp-formula id="e9">
                                <mml:math display="block">
                                    <mml:msubsup>
                                        <mml:mi mathvariant="italic">SF</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                                            <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                    </mml:msubsup>
                                    <mml:mfenced close=")" open="(">
                                        <mml:msub>
                                            <mml:mi>x</mml:mi>
                                            <mml:mrow>
                                                <mml:mi>i</mml:mi>
                                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                            </mml:mrow>
                                        </mml:msub>
                                    </mml:mfenced>
                                    <mml:mo>=</mml:mo>
                                    <mml:msubsup>
                                        <mml:mi mathvariant="italic">SF</mml:mi>
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mi>i</mml:mi>
                                            <mml:mo>+</mml:mo>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                        </mml:mrow>
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                                            <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                                        </mml:mrow>
                                    </mml:msubsup>
                                    <mml:mfenced close=")" open="(">
                                        <mml:msub>
                                            <mml:mi>x</mml:mi>
                                            <mml:mi>i</mml:mi>
                                        </mml:msub>
                                    </mml:mfenced>
                                    <mml:mo>=</mml:mo>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                    <mml:mo>.</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>c</mml:mi>
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mi>i</mml:mi>
                                            <mml:mo>+</mml:mo>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                        </mml:mrow>
                                    </mml:msub>
                                </mml:math>
                                <label>(6)</label>
                            </disp-formula>
                        </p>
                    </list-item>
                </list>
            </p>
            <p>If 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>h</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula>= 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula> and if 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>h</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula> is equal for all 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                        <mml:mspace width="0.25em"/>
                    </mml:math>
                </inline-formula>values, following Revesz,
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref17">17</xref>
                </sup> the relation between coefficients 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula> and 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula> can be resolved:
                <disp-formula id="e10">
                    <mml:math display="block">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mn>4</mml:mn>
                        <mml:mspace width="0.25em"/>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                            <mml:msup>
                                <mml:mi>h</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mfenced close=")" open="(">
                            <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>a</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>a</mml:mi>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                </mml:msub>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>a</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                        </mml:mfenced>
                    </mml:math>
                    <label>(7)</label>
                </disp-formula>
                <disp-formula id="e11">
                    <mml:math display="block">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mfenced close=")" open="(">
                            <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>a</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>a</mml:mi>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                        </mml:mfenced>
                        <mml:mfrac>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>h</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>c</mml:mi>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                </mml:msub>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>c</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>h</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                    <label>(8)</label>
                </disp-formula>
                <disp-formula id="e12">
                    <mml:math display="block">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>d</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mfrac>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mrow>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                                <mml:mo>.</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>h</mml:mi>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mfenced close=")" open="(">
                            <mml:mrow>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>c</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>c</mml:mi>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                        </mml:mfenced>
                    </mml:math>
                    <label>(9)</label>
                </disp-formula>
            </p>
            <p>
                <xref ref-type="disp-formula" rid="e9">Equation (6)</xref> represents a system of linear equations for the unknowns 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula> for 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                        <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:math>
                </inline-formula>. As the values of 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula>are known, the value of 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula> can be found by solving the tri-diagonal matrix-vector equation
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:mspace width="0.25em"/>
                        <mml:mi mathvariant="italic">Ax</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mi>B</mml:mi>
                    </mml:math>
                </inline-formula>. While there are 
                <italic toggle="yes">n</italic>+1 numbers of 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula> constants, 
                <xref ref-type="disp-formula" rid="e9">equation (6)</xref> yields only (
                <italic toggle="yes">n</italic>-2) equations. Based on the nature or type of spline assumed two more equations representing the boundary conditions of the spline. In general, two types of splines may be considered: natural cubic spline and clamped cubic spline.</p>
            <p>For natural cubic spline interpolation, the following boundary conditions are assumed: 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>0.0</mml:mn>
                    </mml:math>
                </inline-formula>. That is, the second derivatives of the splines at the endpoints are assumed to be zero. Based on 
                <xref ref-type="disp-formula" rid="e7">equation (4)</xref>, a system of (
                <italic toggle="yes">N</italic>+1) linear equations of (
                <italic toggle="yes">N</italic>+1) variables can be formulated as:
                <disp-formula id="e13">
                    <mml:math display="block">
                        <mml:mtable displaystyle="true">
                            <mml:mtr>
                                <mml:mtd>
                                    <mml:mi>A</mml:mi>
                                    <mml:mo>=</mml:mo>
                                    <mml:mfenced close="]" open="[">
                                        <mml:mtable>
                                            <mml:mtr>
                                                <mml:mtd>
                                                    <mml:mtable>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                <mml:mspace width="0.5em"/>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                <mml:mspace width="0.5em"/>
                                                                <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>4</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>4</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                    </mml:mtable>
                                                </mml:mtd>
                                                <mml:mtd>
                                                    <mml:mtable>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                    </mml:mtable>
                                                </mml:mtd>
                                            </mml:mtr>
                                            <mml:mtr>
                                                <mml:mtd>
                                                    <mml:mtable>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mtable>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                            </mml:mtable>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mtable>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                            </mml:mtable>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mtable>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                            </mml:mtable>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                    </mml:mtable>
                                                </mml:mtd>
                                                <mml:mtd>
                                                    <mml:mtable>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>4</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mtable>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>4</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                            </mml:mtable>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mtable>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                            </mml:mtable>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                    </mml:mtable>
                                                </mml:mtd>
                                            </mml:mtr>
                                        </mml:mtable>
                                    </mml:mfenced>
                                    <mml:mo>,</mml:mo>
                                    <mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
                                    <mml:mo>=</mml:mo>
                                    <mml:mfenced close="]" open="[">
                                        <mml:mtable>
                                            <mml:mtr>
                                                <mml:mtd>
                                                    <mml:mtable>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:msub>
                                                                    <mml:mi>c</mml:mi>
                                                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                </mml:msub>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:msub>
                                                                    <mml:mi>c</mml:mi>
                                                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                </mml:msub>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:msub>
                                                                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                                                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                                                            </mml:msub>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                    </mml:mtable>
                                                </mml:mtd>
                                            </mml:mtr>
                                        </mml:mtable>
                                    </mml:mfenced>
                                    <mml:mo>,</mml:mo>
                                    <mml:mtext>and</mml:mtext>
                                    <mml:mspace width="0.75em"/>
                                    <mml:mi>B</mml:mi>
                                    <mml:mo>=</mml:mo>
                                    <mml:mfenced close="]" open="[">
                                        <mml:mtable>
                                            <mml:mtr>
                                                <mml:mtd>
                                                    <mml:mtable>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mfrac>
                                                                    <mml:mn>3</mml:mn>
                                                                    <mml:msup>
                                                                        <mml:mi>h</mml:mi>
                                                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                    </mml:msup>
                                                                </mml:mfrac>
                                                                <mml:mfenced close=")" open="(">
                                                                    <mml:mrow>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:msub>
                                                                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                        </mml:msub>
                                                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mn>2</mml:mn>
                                                                        </mml:msub>
                                                                    </mml:mrow>
                                                                </mml:mfenced>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                    </mml:mtable>
                                                </mml:mtd>
                                            </mml:mtr>
                                            <mml:mtr>
                                                <mml:mtd>
                                                    <mml:mtable>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mfrac>
                                                                    <mml:mn>3</mml:mn>
                                                                    <mml:msup>
                                                                        <mml:mi>h</mml:mi>
                                                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                    </mml:msup>
                                                                </mml:mfrac>
                                                                <mml:mfenced close=")" open="(">
                                                                    <mml:mrow>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mrow>
                                                                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                                                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                                                <mml:mn>2</mml:mn>
                                                                            </mml:mrow>
                                                                        </mml:msub>
                                                                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mrow>
                                                                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                                                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                            </mml:mrow>
                                                                        </mml:msub>
                                                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mi>n</mml:mi>
                                                                        </mml:msub>
                                                                    </mml:mrow>
                                                                </mml:mfenced>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                    </mml:mtable>
                                                </mml:mtd>
                                            </mml:mtr>
                                        </mml:mtable>
                                    </mml:mfenced>
                                </mml:mtd>
                            </mml:mtr>
                        </mml:mtable>
                    </mml:math>
                    <label>(10)</label>
                </disp-formula>
            </p>
            <p>For clamped cubic spline interpolation the following boundary conditions are assumed: 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:msup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo stretchy="true">(</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula>) and 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:msup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo stretchy="true">(</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula>), where the derivatives 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo stretchy="true">(</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula>) and 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msup>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo stretchy="true">(</mml:mo>
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula>), are known constants. Thus, based on the boundary conditions assumed both natural and cubic splines result in 
                <italic toggle="yes">n</italic>+1 system of linear equations. The resulting system of 
                <italic toggle="yes">n</italic>+1 linear equations can be used to get unique solutions by any of the standard methods for solving a system of linear equations.</p>
            <p>Once the values of 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula> are obtained, using 
                <xref ref-type="disp-formula" rid="e8">equations (5)</xref> and 
                <xref ref-type="disp-formula" rid="e9">(6)</xref> respectively, the values of coefficients 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula> and 
                <inline-formula>
                    <mml:math display="inline">
                        <mml:msub>
                            <mml:mi>d</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                    </mml:math>
                </inline-formula> can also be found. Similarly, under clamped spline interpolation,
                <disp-formula id="e14">
                    <mml:math display="block">
                        <mml:mtable>
                            <mml:mtr>
                                <mml:mtd>
                                    <mml:mi>A</mml:mi>
                                    <mml:mo>=</mml:mo>
                                    <mml:mfenced close="]" open="[">
                                        <mml:mtable>
                                            <mml:mtr>
                                                <mml:mtd>
                                                    <mml:mtable>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>2</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>4</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>4</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                    </mml:mtable>
                                                </mml:mtd>
                                                <mml:mtd>
                                                    <mml:mtable>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                    </mml:mtable>
                                                </mml:mtd>
                                            </mml:mtr>
                                            <mml:mtr>
                                                <mml:mtd>
                                                    <mml:mtable>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mtable>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                            </mml:mtable>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mtable>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                            </mml:mtable>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mtable>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                            </mml:mtable>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                    </mml:mtable>
                                                </mml:mtd>
                                                <mml:mtd>
                                                    <mml:mtable>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mn>4</mml:mn>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mtable>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>4</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                            </mml:mtable>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mtable>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                                <mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtd>
                                                                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                                                                    </mml:mtd>
                                                                                </mml:mtr>
                                                                            </mml:mtable>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                    </mml:mtable>
                                                </mml:mtd>
                                            </mml:mtr>
                                        </mml:mtable>
                                    </mml:mfenced>
                                    <mml:mo>,</mml:mo>
                                    <mml:mo>&#x00a0;</mml:mo>
                                    <mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
                                    <mml:mo>=</mml:mo>
                                    <mml:mfenced close="]" open="[">
                                        <mml:mtable>
                                            <mml:mtr>
                                                <mml:mtd>
                                                    <mml:mtable>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:msub>
                                                                    <mml:mi>c</mml:mi>
                                                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                </mml:msub>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:msub>
                                                                    <mml:mi>c</mml:mi>
                                                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                </mml:msub>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mtable>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                    <mml:mtr>
                                                                        <mml:mtd>
                                                                            <mml:msub>
                                                                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                                                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                                                            </mml:msub>
                                                                        </mml:mtd>
                                                                    </mml:mtr>
                                                                </mml:mtable>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                    </mml:mtable>
                                                </mml:mtd>
                                            </mml:mtr>
                                        </mml:mtable>
                                    </mml:mfenced>
                                    <mml:mspace width="0.25em"/>
                                    <mml:mtext>and</mml:mtext>
                                    <mml:mspace width="0.75em"/>
                                    <mml:mi>B</mml:mi>
                                    <mml:mo>=</mml:mo>
                                    <mml:mfenced close="]" open="[">
                                        <mml:mtable>
                                            <mml:mtr>
                                                <mml:mtd>
                                                    <mml:mtable>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mfrac>
                                                                    <mml:mn>3</mml:mn>
                                                                    <mml:msup>
                                                                        <mml:mi>h</mml:mi>
                                                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                                                    </mml:msup>
                                                                </mml:mfrac>
                                                                <mml:mfenced>
                                                                    <mml:mrow>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                        </mml:msub>
                                                                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:msub>
                                                                    </mml:mrow>
                                                                </mml:mfenced>
                                                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                                <mml:mfrac>
                                                                    <mml:mn>3</mml:mn>
                                                                    <mml:mi>h</mml:mi>
                                                                </mml:mfrac>
                                                                <mml:msup>
                                                                    <mml:mi>f</mml:mi>
                                                                    <mml:mo>'</mml:mo>
                                                                </mml:msup>
                                                                <mml:mfenced>
                                                                    <mml:msub>
                                                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                                                        <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                    </mml:msub>
                                                                </mml:mfenced>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mfrac>
                                                                    <mml:mn>3</mml:mn>
                                                                    <mml:msup>
                                                                        <mml:mi>h</mml:mi>
                                                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                    </mml:msup>
                                                                </mml:mfrac>
                                                                <mml:mfenced>
                                                                    <mml:mrow>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                        </mml:msub>
                                                                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                        </mml:msub>
                                                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mn>2</mml:mn>
                                                                        </mml:msub>
                                                                    </mml:mrow>
                                                                </mml:mfenced>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                    </mml:mtable>
                                                </mml:mtd>
                                            </mml:mtr>
                                            <mml:mtr>
                                                <mml:mtd>
                                                    <mml:mtable>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mfrac>
                                                                    <mml:mn>3</mml:mn>
                                                                    <mml:msup>
                                                                        <mml:mi>h</mml:mi>
                                                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                    </mml:msup>
                                                                </mml:mfrac>
                                                                <mml:mfenced>
                                                                    <mml:mrow>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mrow>
                                                                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                                                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                                                <mml:mn>2</mml:mn>
                                                                            </mml:mrow>
                                                                        </mml:msub>
                                                                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mrow>
                                                                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                                                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                            </mml:mrow>
                                                                        </mml:msub>
                                                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mi>n</mml:mi>
                                                                        </mml:msub>
                                                                    </mml:mrow>
                                                                </mml:mfenced>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                        <mml:mtr>
                                                            <mml:mtd>
                                                                <mml:mfrac>
                                                                    <mml:mn>3</mml:mn>
                                                                    <mml:mi>h</mml:mi>
                                                                </mml:mfrac>
                                                                <mml:msup>
                                                                    <mml:mi>f</mml:mi>
                                                                    <mml:mo>'</mml:mo>
                                                                </mml:msup>
                                                                <mml:mfenced>
                                                                    <mml:msub>
                                                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                                                        <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                    </mml:msub>
                                                                </mml:mfenced>
                                                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                                <mml:mfrac>
                                                                    <mml:mn>3</mml:mn>
                                                                    <mml:msup>
                                                                        <mml:mi>h</mml:mi>
                                                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                                                    </mml:msup>
                                                                </mml:mfrac>
                                                                <mml:mfenced>
                                                                    <mml:mrow>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mi>n</mml:mi>
                                                                        </mml:msub>
                                                                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                                        <mml:msub>
                                                                            <mml:mi>a</mml:mi>
                                                                            <mml:mrow>
                                                                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                                                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                            </mml:mrow>
                                                                        </mml:msub>
                                                                    </mml:mrow>
                                                                </mml:mfenced>
                                                            </mml:mtd>
                                                        </mml:mtr>
                                                    </mml:mtable>
                                                </mml:mtd>
                                            </mml:mtr>
                                        </mml:mtable>
                                    </mml:mfenced>
                                </mml:mtd>
                            </mml:mtr>
                        </mml:mtable>
                        <mml:mspace width="0.25em"/>
                    </mml:math>
                    <label>(11)</label>
                </disp-formula>
            </p>
            <sec id="sec4">
                <title>Recurrence equation-based solution</title>
                <p>Revesz,
                    <sup>
                        <xref ref-type="bibr" rid="ref17">17</xref>
                    </sup> chose boundary conditions that need to solve the tri-diagonal system given in 
                    <xref ref-type="disp-formula" rid="e9">equation (6)</xref> where 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>rational variables 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> rational constants, 
                    <italic toggle="yes">r</italic> is a non-zero rational constant and 
                    <italic toggle="yes">A</italic> is:
                    <disp-formula id="e15">
                        <mml:math display="block">
                            <mml:mtable displaystyle="true">
                                <mml:mtr>
                                    <mml:mtd>
                                        <mml:mi>A</mml:mi>
                                        <mml:mo>=</mml:mo>
                                        <mml:mfenced close="]" open="[">
                                            <mml:mtable>
                                                <mml:mtr>
                                                    <mml:mtd>
                                                        <mml:mtable>
                                                            <mml:mtr>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mi>r</mml:mi>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                            </mml:mtr>
                                                            <mml:mtr>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mn>4</mml:mn>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                            </mml:mtr>
                                                            <mml:mtr>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>4</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                            </mml:mtr>
                                                        </mml:mtable>
                                                    </mml:mtd>
                                                    <mml:mtd>
                                                        <mml:mtable>
                                                            <mml:mtr>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                            </mml:mtr>
                                                            <mml:mtr>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                            </mml:mtr>
                                                            <mml:mtr>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                            </mml:mtr>
                                                        </mml:mtable>
                                                    </mml:mtd>
                                                </mml:mtr>
                                                <mml:mtr>
                                                    <mml:mtd>
                                                        <mml:mtable>
                                                            <mml:mtr>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                            </mml:mtr>
                                                            <mml:mtr>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                            </mml:mtr>
                                                            <mml:mtr>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mtable>
                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                </mml:mtable>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mtable>
                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                </mml:mtable>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mtable>
                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                            <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                            <mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                </mml:mtable>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                            </mml:mtr>
                                                        </mml:mtable>
                                                    </mml:mtd>
                                                    <mml:mtd>
                                                        <mml:mtable>
                                                            <mml:mtr>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                            </mml:mtr>
                                                            <mml:mtr>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mn>4</mml:mn>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                            </mml:mtr>
                                                            <mml:mtr>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mtable>
                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                            <mml:mn>4</mml:mn>
                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                </mml:mtable>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mtable>
                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                </mml:mtable>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                            </mml:mtr>
                                                        </mml:mtable>
                                                    </mml:mtd>
                                                </mml:mtr>
                                            </mml:mtable>
                                        </mml:mfenced>
                                        <mml:mo>,</mml:mo>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mo>=</mml:mo>
                                        <mml:mfenced close="]" open="[">
                                            <mml:mtable>
                                                <mml:mtr>
                                                    <mml:mtd>
                                                        <mml:mtable>
                                                            <mml:mtr>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable columnalign="center">
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:msub>
                                                                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                                                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                                </mml:msub>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:msub>
                                                                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                                                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                                                                </mml:msub>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mtable>
                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                            <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                            <mml:msub>
                                                                                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                                                                                <mml:mtable>
                                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                                            <mml:mi>n</mml:mi>
                                                                                                            <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                                                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                                            <mml:msub>
                                                                                                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                                                                                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                                                                                            </mml:msub>
                                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                                </mml:mtable>
                                                                                            </mml:msub>
                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                </mml:mtable>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                            </mml:mtr>
                                                        </mml:mtable>
                                                    </mml:mtd>
                                                </mml:mtr>
                                            </mml:mtable>
                                        </mml:mfenced>
                                        <mml:mspace width="0.25em"/>
                                        <mml:mtext>and</mml:mtext>
                                        <mml:mspace width="0.75em"/>
                                        <mml:mi>b</mml:mi>
                                        <mml:mo>=</mml:mo>
                                        <mml:mfenced close="]" open="[">
                                            <mml:mtable>
                                                <mml:mtr>
                                                    <mml:mtd>
                                                        <mml:mtable columnalign="left">
                                                            <mml:mtr>
                                                                <mml:mtd>
                                                                    <mml:mtable>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:msub>
                                                                                    <mml:mi>e</mml:mi>
                                                                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                                </mml:msub>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:msub>
                                                                                    <mml:mi>e</mml:mi>
                                                                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                                                                </mml:msub>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                        <mml:mtr>
                                                                            <mml:mtd>
                                                                                <mml:mtable>
                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                            <mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                            <mml:msub>
                                                                                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                                                                                <mml:mtable>
                                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                                            <mml:mi>n</mml:mi>
                                                                                                            <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                                                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                                    <mml:mtr>
                                                                                                        <mml:mtd>
                                                                                                            <mml:msub>
                                                                                                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                                                                                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                                                                                            </mml:msub>
                                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                                </mml:mtable>
                                                                                            </mml:msub>
                                                                                        </mml:mtd>
                                                                                    </mml:mtr>
                                                                                </mml:mtable>
                                                                            </mml:mtd>
                                                                        </mml:mtr>
                                                                    </mml:mtable>
                                                                </mml:mtd>
                                                            </mml:mtr>
                                                        </mml:mtable>
                                                    </mml:mtd>
                                                </mml:mtr>
                                            </mml:mtable>
                                        </mml:mfenced>
                                    </mml:mtd>
                                </mml:mtr>
                            </mml:mtable>
                        </mml:math>
                        <label>(12)</label>
                    </disp-formula>
                </p>
                <p>The first row of the new matrix in 
                    <xref ref-type="disp-formula" rid="e9">(6)</xref> is shown to be equivalent to the first row of the clamped 
                    <italic toggle="yes">b</italic> matrix 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> is
                    <disp-formula id="e16">
                        <mml:math display="block">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mn>3</mml:mn>
                                    <mml:mi>r</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                    <mml:mi>h</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                            </mml:mfrac>
                            <mml:mfenced close=")" open="(">
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mfrac>
                                        <mml:mfenced close=")" open="(">
                                            <mml:mrow>
                                                <mml:msub>
                                                    <mml:mi>a</mml:mi>
                                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                                </mml:msub>
                                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                <mml:msub>
                                                    <mml:mi>a</mml:mi>
                                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                                </mml:msub>
                                            </mml:mrow>
                                        </mml:mfenced>
                                        <mml:mi>h</mml:mi>
                                    </mml:mfrac>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:msup>
                                        <mml:mi>f</mml:mi>
                                        <mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
                                    </mml:msup>
                                    <mml:mspace width="0.25em"/>
                                    <mml:mfenced close=")" open="(">
                                        <mml:msub>
                                            <mml:mi>x</mml:mi>
                                            <mml:mn>0</mml:mn>
                                        </mml:msub>
                                    </mml:mfenced>
                                </mml:mrow>
                            </mml:mfenced>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mfenced close=")" open="(">
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mfrac>
                                        <mml:mi>r</mml:mi>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:mfrac>
                                </mml:mrow>
                            </mml:mfenced>
                            <mml:msub>
                                <mml:mover accent="true">
                                    <mml:mi>c</mml:mi>
                                    <mml:mo stretchy="true">~</mml:mo>
                                </mml:mover>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                        <label>(13)</label>
                    </disp-formula>where, 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mover accent="true">
                                    <mml:mi>c</mml:mi>
                                    <mml:mo stretchy="true">~</mml:mo>
                                </mml:mover>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> is an estimate of 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> and 
                    <italic toggle="yes">r</italic> = 2+
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mo>&#x221a;</mml:mo>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                            <mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
                            <mml:mn>3.732</mml:mn>
                            <mml:mo>.</mml:mo>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>
                </p>
                <p>The chosen boundary conditions are such that the first row of the new matrix was the same as that of clamped cubic spline and while that of the last row was that of the natural cubic spline fixing the value of 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> as 0.
                    <disp-formula id="e17">
                        <mml:math display="block">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mfrac>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>x</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                            </mml:mfrac>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:munder>
                                <mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                    <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                                    <mml:mi>k</mml:mi>
                                    <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                                    <mml:mfenced close=")" open="(">
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mi>i</mml:mi>
                                            <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                        </mml:mrow>
                                    </mml:mfenced>
                                </mml:mrow>
                            </mml:munder>
                            <mml:msup>
                                <mml:mfenced close=")" open="(">
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:mfenced>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mfrac>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>e</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                        <mml:mi>k</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:msup>
                                    <mml:mi>r</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mi>k</mml:mi>
                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                            </mml:mfrac>
                        </mml:math>
                        <label>(14)</label>
                    </disp-formula>
                </p>
                <p>Let 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mn>0</mml:mn>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>,
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:mtext>for</mml:mtext>
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mspace width="0.55em"/>
                            <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                            <mml:mspace width="0.55em"/>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                            <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:mtext>and</mml:mtext>
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>, respectively be:
                    <disp-formula id="e18">
                        <mml:math display="block">
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mn>0</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:math>
                    </disp-formula>
                    <disp-formula id="e19">
                        <mml:math display="block">
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:mfrac>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>e</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                        <mml:msub>
                                            <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                            <mml:mrow>
                                                <mml:mi>i</mml:mi>
                                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                            </mml:mrow>
                                        </mml:msub>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                            </mml:mfrac>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:munder>
                                <mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                    <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                                    <mml:mi>k</mml:mi>
                                    <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                                    <mml:mfenced close=")" open="(">
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mi>i</mml:mi>
                                            <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                        </mml:mrow>
                                    </mml:mfenced>
                                </mml:mrow>
                            </mml:munder>
                            <mml:msup>
                                <mml:mfenced close=")" open="(">
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:mfenced>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mfrac>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>e</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                        <mml:mi>k</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:msup>
                                    <mml:mi>r</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mi>k</mml:mi>
                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                            </mml:mfrac>
                        </mml:math>
                        <label>(15)</label>
                    </disp-formula>
                    <disp-formula id="e20">
                        <mml:math display="block">
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </disp-formula>
                </p>
                <p>Based on the above, the closed form of solution for 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> can be given as:
                    <disp-formula id="e21">
                        <mml:math display="block">
                            <mml:mtext>for</mml:mtext>
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:munder>
                                <mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                    <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                                    <mml:mi>k</mml:mi>
                                    <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                                    <mml:mfenced close=")" open="(">
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mi>n</mml:mi>
                                            <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                            <mml:mi>i</mml:mi>
                                        </mml:mrow>
                                    </mml:mfenced>
                                </mml:mrow>
                            </mml:munder>
                            <mml:msup>
                                <mml:mfenced close=")" open="(">
                                    <mml:mfrac>
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                        </mml:mrow>
                                        <mml:mi>r</mml:mi>
                                    </mml:mfrac>
                                </mml:mfenced>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:mi>k</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:mi>k</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                        <label>(16)</label>
                    </disp-formula>
                </p>
                <p>The above equation solves 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> no matter exactly what the initial values for 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>. This leads to a faster evaluation of the cubic spline than solving a tri-diagonal system. The major advantage of the method is when new measurements are added to the system. While conventional tri-diagonal matrix-based algorithm requires a complete redo of the entire computation, 
                    <xref ref-type="disp-formula" rid="e17">equation (14)</xref> leads to a faster update for each 
                    <italic toggle="yes">i</italic> &#x2264; 
                    <italic toggle="yes">n</italic> only with the addition of the term:
                    <disp-formula id="e22">
                        <mml:math display="block">
                            <mml:msup>
                                <mml:mfenced close=")" open="(">
                                    <mml:mfrac>
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                        </mml:mrow>
                                        <mml:mi>r</mml:mi>
                                    </mml:mfrac>
                                </mml:mfenced>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                            </mml:msup>
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                        <label>(17)</label>
                    </disp-formula>and 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>.</mml:mo>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> Similarly, 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> constants can be updated by adding a single term 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>
                </p>
                <p>The system of linear equations given in 
                    <xref ref-type="disp-formula" rid="e10">equation (7)</xref>, in general, is solved by the standard solution of linear equations in the matrix form 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mi mathvariant="italic">Ax</mml:mi>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                            <mml:mo>.</mml:mo>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> Alternatively, it could be solved for 
                    <italic toggle="yes">n</italic> variables by the recurrence relations given 
                    <xref ref-type="disp-formula" rid="e21">equations (16)</xref> and 
                    <xref ref-type="disp-formula" rid="e22">(17)</xref>. The two methods, the first using the tri-diagonal matrix-based solution for the spline coefficients is termed the Linear Equations Method (LEM) and the second one using recurrence relations is termed the Alpha Method (AM). The algorithmic procedure for LEM and AM are given below.</p>
            </sec>
            <sec id="sec5">
                <title>Algorithmic procedure for regular tridiagonal matrix-based Linear Equation Method (LE)</title>
                <p>Step 1: Given the initial vector with missing values, separate them into two sets of vectors, the observed values vector 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi mathvariant="italic">obs</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> and the missing values vector 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mtext mathvariant="italic">Miss</mml:mtext>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>, having sizes of 
                    <italic toggle="yes">NO</italic> and 
                    <italic toggle="yes">NM</italic>, respectively, such that 
                    <italic toggle="yes">NO</italic>+
                    <italic toggle="yes">NM</italic>=
                    <italic toggle="yes">N.</italic>
                </p>
                <p>Step 2: 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi mathvariant="italic">obs</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> vector at 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> values of the (
                    <italic toggle="yes">NO</italic>-1) splines shall be the
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>a</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> coefficient vector.</p>
                <p>Step 3: Using
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>a</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>, generate the RHS vector 
                    <italic toggle="yes">E</italic> given in 
                    <xref ref-type="disp-formula" rid="e14">equation (11)</xref>.</p>
                <p>Step 4: Generate a square coefficient matrix 
                    <italic toggle="yes">A</italic> as given in 
                    <xref ref-type="disp-formula" rid="e14">equation (11)</xref>
                </p>
                <p>Step 5: Solve for the 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>vector is given in (11), using the relation 
                    <italic toggle="yes">Ac</italic>=
                    <italic toggle="yes">E</italic>
                </p>
                <p>Step 6: Applying
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> in equations compute the 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>b</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>and
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>d</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> coefficient vectors for 
                    <italic toggle="yes">n</italic>-2 points of the 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi mathvariant="italic">obs</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>,</p>
                <p>Step 7: Using the values of
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>a</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>,
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>b</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>, 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mspace width="0.35em"/>
                            <mml:mtext>and</mml:mtext>
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>d</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>, missing values can be found by the 
                    <xref ref-type="disp-formula" rid="e1">equation (1)</xref> re-written as:
                    <disp-formula id="e23">
                        <mml:math display="block">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi mathvariant="italic">SF</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mfenced close=")" open="(">
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                            </mml:mfenced>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:mfenced close=")" open="(">
                                <mml:mrow>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>a</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>b</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>c</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:msubsup>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msubsup>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>d</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:msubsup>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mn>3</mml:mn>
                                    </mml:msubsup>
                                </mml:mrow>
                            </mml:mfenced>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mfenced close=")" open="(">
                                <mml:mrow>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>b</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>c</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:mn>3</mml:mn>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>d</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:msubsup>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msubsup>
                                </mml:mrow>
                            </mml:mfenced>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mfenced close=")" open="(">
                                <mml:mrow>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>c</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:mn>3</mml:mn>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>d</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                            </mml:mfenced>
                            <mml:msup>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                        </mml:math>
                        <label>(18)</label>
                    </disp-formula>
                </p>
                <p>Where 
                    <italic toggle="yes">x</italic> represents the missing positions, between 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> and 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> of spline 
                    <italic toggle="yes">i.</italic>
                </p>
            </sec>
            <sec id="sec6">
                <title>Algorithmic procedure for recurrent equation-based Alpha Method (AM)</title>
                <p>Step 1: Given the initial vector with missing values, separate them into two sets of vectors, the observed values vector 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi mathvariant="italic">obs</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> and the missing values vector 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mtext mathvariant="italic">Miss</mml:mtext>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>, having sizes of 
                    <italic toggle="yes">NO</italic> and 
                    <italic toggle="yes">NM</italic>, respectively, such that 
                    <italic toggle="yes">NO</italic>+
                    <italic toggle="yes">NM</italic>=
                    <italic toggle="yes">N.</italic>
                </p>
                <p>Step 2: The 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi mathvariant="italic">obs</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> vector at 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> values of the (
                    <italic toggle="yes">NO</italic>-1) splines are the
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>a</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> coefficient vector.</p>
                <p>Step 3: Using
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>a</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>, generate the RHS vector 
                    <italic toggle="yes">E</italic> given in 
                    <xref ref-type="disp-formula" rid="e14">equation (11)</xref>.</p>
                <p>Step 4: Set 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mn>0</mml:mn>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:mtext>and</mml:mtext>
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>e</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>given in 
                    <xref ref-type="disp-formula" rid="e14">equation (11)</xref> calculate the alpha vector using the relation.</p>
                <p>
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:mfrac>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>e</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                        <mml:msub>
                                            <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                            <mml:mrow>
                                                <mml:mi>i</mml:mi>
                                                <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                                <mml:mn>1</mml:mn>
                                            </mml:mrow>
                                        </mml:msub>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                            </mml:mfrac>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                    <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                                    <mml:mi>k</mml:mi>
                                    <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                                    <mml:mfenced close=")" open="(">
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mi>i</mml:mi>
                                            <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                        </mml:mrow>
                                    </mml:mfenced>
                                </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                            <mml:msup>
                                <mml:mfenced close=")" open="(">
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:mfenced>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:mfrac>
                                <mml:msub>
                                    <mml:mi>e</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                        <mml:mi>k</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:msub>
                                <mml:msup>
                                    <mml:mi>r</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                        <mml:mi>k</mml:mi>
                                        <mml:mo>+</mml:mo>
                                        <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                            </mml:mfrac>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> for 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> values ranging from 1 to 
                    <italic toggle="yes">NO</italic>-1</p>
                <p>Step 5: Set 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> and solve for 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> values using the relation.
                    <disp-formula id="e24">
                        <mml:math display="block">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:munder>
                                <mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mn>0</mml:mn>
                                    <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                                    <mml:mi>k</mml:mi>
                                    <mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
                                    <mml:mfenced close=")" open="(">
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mi>n</mml:mi>
                                            <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                            <mml:mi>i</mml:mi>
                                        </mml:mrow>
                                    </mml:mfenced>
                                </mml:mrow>
                            </mml:munder>
                            <mml:msup>
                                <mml:mfenced close=")" open="(">
                                    <mml:mfrac>
                                        <mml:mrow>
                                            <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                            <mml:mn>1</mml:mn>
                                        </mml:mrow>
                                        <mml:mi>r</mml:mi>
                                    </mml:mfrac>
                                </mml:mfenced>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                            </mml:msup>
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:mi>k</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </disp-formula>
                </p>
                <p>Step 6: Applying
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> in equations compute the 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>b</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> and 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>d</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> coefficient vectors for 
                    <italic toggle="yes">n</italic>-2 points of the 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi mathvariant="italic">obs</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>,</p>
                <p>Step 7: Using the values of
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>a</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>,
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>b</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>, 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mspace width="0.45em"/>
                            <mml:mtext>and</mml:mtext>
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>d</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula>, missing values can also be found using 
                    <xref ref-type="disp-formula" rid="e23">equation (18)</xref>, re-written here again for convenience:
                    <disp-formula id="e25">
                        <mml:math display="block">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi mathvariant="italic">SF</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mfenced close=")" open="(">
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                            </mml:mfenced>
                            <mml:mo>=</mml:mo>
                            <mml:mfenced close=")" open="(">
                                <mml:mrow>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>a</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>b</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>c</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:msubsup>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msubsup>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>d</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:msubsup>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mn>3</mml:mn>
                                    </mml:msubsup>
                                </mml:mrow>
                            </mml:mfenced>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mfenced close=")" open="(">
                                <mml:mrow>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>b</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>c</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:mn>3</mml:mn>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>d</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:msubsup>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:msubsup>
                                </mml:mrow>
                            </mml:mfenced>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mfenced close=")" open="(">
                                <mml:mrow>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>c</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
                                    <mml:mn>3</mml:mn>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>d</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                    <mml:msub>
                                        <mml:mi>x</mml:mi>
                                        <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                            </mml:mfenced>
                            <mml:msup>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:msup>
                        </mml:math>
                        <label>(18)</label>
                    </disp-formula>
                </p>
                <p>Where 
                    <italic toggle="yes">x</italic> represents the missing positions, between 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> and 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>x</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                    <mml:mo>+</mml:mo>
                                    <mml:mn>1</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> of spline 
                    <italic toggle="yes">i</italic>.</p>
                <p>The modifications are as follows: In the AM method rather than computing 
                    <italic toggle="yes">E</italic>, alpha vectors and
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> coefficients for the full range of 
                    <italic toggle="yes">NO</italic>-1 data points only the RHS, 
                    <italic toggle="yes">E</italic> vector, was calculated for the full range of 
                    <italic toggle="yes">NO</italic>-1 data points, while alpha vector and 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> were calculated only for 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:mtext>and</mml:mtext>
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> data elements, where
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> is the missing data element. For the imputation of
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> the element, only the 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>E</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> vector for all 
                    <italic toggle="yes">NO</italic>-1 data points, 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mo>&#x221d;</mml:mo>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> vector and 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> vectors for 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:mtext>and</mml:mtext>
                            <mml:mspace width="0.25em"/>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> and 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>b</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> and 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msub>
                                <mml:mi>d</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> coefficients were essential for the calculation 
                    <inline-formula>
                        <mml:math display="inline">
                            <mml:msup>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                                <mml:mi mathvariant="italic">th</mml:mi>
                            </mml:msup>
                        </mml:math>
                    </inline-formula> missing element and its imputation.</p>
                <p>In addition, using the AM, an effective procedure was demonstrated for the computation of the following cases: (i) missing first and the last element of the data vector, (ii) missing multiple data points at the beginning and the end, and (iii) missing multiple elements anywhere in the data vector. That is in 
                    <xref ref-type="disp-formula" rid="e23">equation (18)</xref>, when the current values of 
                    <italic toggle="yes">A</italic> [
                    <italic toggle="yes">i</italic>] are replaced either with 
                    <italic toggle="yes">A</italic> [
                    <italic toggle="yes">N</italic>-1] or 
                    <italic toggle="yes">A</italic> [
                    <italic toggle="yes">i</italic>-1] based on the position of missing edge values or continuous values the ToC and RMSE values have improved significantly.</p>
            </sec>
        </sec>
        <sec id="sec7" sec-type="results|discussion">
            <title>Results and discussion</title>
            <p>A comparison between LEM and AM methods is shown here for the imputation of one-min real PMU system data having a size of 1490 data points for each of the 25 heterogeneous variables obtained from five different PMUs. Since our data does not have any missing values we artificially introduced the missing values of 10%, 20%, 30% in random.</p>
            <p>A sample of one minute PMU data for five PMUs&#x2019; was used in the study.
                <sup>
                    <xref ref-type="bibr" rid="ref18">18</xref>
                </sup> One minute of PMU data with 10%, 20%, 30% missing data respectively for five PMUs were evaluated.</p>
            <p>When the AM method was employed, the average root mean squared error (RMSE) values were 0.5968, 0.9448, and 1.2445 for 10%, 20%, and 30% of missing PMU data respectively. This can be seen in 
                <xref ref-type="fig" rid="f1">Figure 1</xref>. Moreover, for the same performance, the AM method showed significant improvements in its time of calculation (ToC) as shown in 
                <xref ref-type="fig" rid="f2">Figure 2</xref>. The average ToCs for the proposed AM method were 2.132, 1.9634, and 1.738s when recovering 10%, 20%, and 30% of its missing data. By comparison, LEM had ToC values of 32.7679, 33.4482, and 36.7988s for 10%, 20%, and 30% of its missing data, respectively. The proposed method reduced the ToC by a factor of approximately 10 times.</p>
            <fig fig-type="figure" id="f1" orientation="portrait" position="float">
                <label>Figure 1. </label>
                <caption>
                    <title>Comparison of RMSE values: (A) alpha method; (B) linear equation method.</title>
                </caption>
                <graphic id="gr1" orientation="portrait" position="float" xlink:href="https://f1000research-files.f1000.com/manuscripts/76818/e191e821-627e-4190-90c6-55f16f2bb939_figure1.gif"/>
            </fig>
            <fig fig-type="figure" id="f2" orientation="portrait" position="float">
                <label>Figure 2. </label>
                <caption>
                    <title>Comparison of Time of Calculation (ToC): (A) alpha method; (B) linear equation method.</title>
                </caption>
                <graphic id="gr2" orientation="portrait" position="float" xlink:href="https://f1000research-files.f1000.com/manuscripts/76818/e191e821-627e-4190-90c6-55f16f2bb939_figure2.gif"/>
            </fig>
        </sec>
        <sec id="sec8" sec-type="conclusions">
            <title>Conclusions</title>
            <p>In this study, the proposed AM method was compared with the LEM technique. However, because of the proliferation of the data, there is a need for customization of this technique to handle a high volume of data to reduce computational time and power. In the proposed method, the approaches demonstrated a reduced computational effort and time of calculation for solving the coefficient vectors. This study has made the following contributions: (i) the recurrent relation-based alpha method has been effectively employed in the imputation of PMU data and its advantages are demonstrated as an effective and efficient alternative to the conventional technique, and (ii) an effective procedure for handling special cases (edge, continuous values) is shown, which has not been addressed clearly in other methods. The proposed method has proven effective, and it only requires 10% effort in comparison to the LEM. Future research will focus on the application of the modified recurrent method in the analysis of real-time or stream PMU data.</p>
        </sec>
        <sec id="sec9">
            <title>Data availability</title>
            <sec id="sec10">
                <title>Underlying data</title>
                <p>Harvard Dataverse: Underlying data for &#x2018;Modified recurrent equation-based cubic spline interpolation for missing data recovery in phasor measurement unit (PMU)&#x2019;, &#x2018;PMU data&#x2019;, 
                    <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.7910/DVN/Y2LLJJ">https://doi.org/10.7910/DVN/Y2LLJJ</ext-link>.
                    <sup>
                        <xref ref-type="bibr" rid="ref18">18</xref>
                    </sup>
                </p>
                <p>This project contains the following underlying data:
                    <list list-type="bullet">
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>Data file: pmu1-1m-10.tab &#x2013; One minute of data from PMU1 with 10% missing data</p>
                        </list-item>
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>Data file: pmu1-1m-20.tab &#x2013; One minute of data from PMU1 with 20% missing data</p>
                        </list-item>
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>Data file: pmu1-1m-30.tab &#x2013; One minute of data from PMU1 with 30% missing data</p>
                        </list-item>
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>Data file: pmu2-1m-10.tab &#x2013; One minute of data from PMU2 with 10% missing data</p>
                        </list-item>
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>Data file: pmu2-1m-20.tab &#x2013; One minute of data from PMU2 with 20% missing data</p>
                        </list-item>
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>Data file: pmu2-1m-30.tab &#x2013; One minute of data from PMU2 with 30% missing data</p>
                        </list-item>
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>Data file: pmu3-1m-10.tab &#x2013; One minute of data from PMU3 with 10% missing data</p>
                        </list-item>
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>Data file: pmu3-1m-20.tab &#x2013; One minute of data from PMU3 with 20% missing data</p>
                        </list-item>
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>Data file: pmu3-1m-30.tab &#x2013; One minute of data from PMU3 with 30% missing data</p>
                        </list-item>
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>Data file: pmu4-1m-10.tab &#x2013; One minute of data from PMU4 with 10% missing data</p>
                        </list-item>
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>Data file: pmu4-1m-20.tab &#x2013; One minute of data from PMU4 with 20% missing data</p>
                        </list-item>
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>Data file: pmu4-1m-30.tab &#x2013; One minute of data from PMU4 with 30% missing data</p>
                        </list-item>
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>Data file: pmu5-1m-10.tab &#x2013; One minute of data from PMU5 with 10% missing data</p>
                        </list-item>
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>Data file: pmu5-1m-20.tab &#x2013; One minute of data from PMU5 with 20% missing data</p>
                        </list-item>
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>Data file: pmu5-1m-30.tab &#x2013; One minute of data from PMU5 with 30% missing data</p>
                        </list-item>
                        <list-item>
                            <label>-</label>
                            <p>README.txt</p>
                        </list-item>
                    </list>
                </p>
                <p>Data are available under the terms of the 
                    <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/">Creative Commons Zero &#x201c;No rights reserved&#x201d; data waiver</ext-link> (CC0 1.0 Public domain dedication).</p>
            </sec>
        </sec>
    </body>
    <back>
        <ref-list>
            <title>References</title>
            <ref id="ref1">
                <label>1</label>
                <mixed-citation publication-type="journal">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Phadke</surname>
                            <given-names>AG</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Bi</surname>
                            <given-names>T</given-names>
                        </name>
</person-group>:
                    <article-title>Phasor measurement units, WAMS, and their applications in protection and control of power systems.</article-title>
                    <source>

                        <italic toggle="yes">J. Mod. Power Syst. Clean Energy.</italic>
</source>
                    <year>2018</year>;<volume>6</volume>(<issue>4</issue>):<fpage>619</fpage>&#x2013;<lpage>629</lpage>.
                    <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s40565-018-0423-3</pub-id>
                </mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref2">
                <label>2</label>
                <mixed-citation publication-type="journal">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Usman</surname>
                            <given-names>MU</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Faruque</surname>
                            <given-names>MO</given-names>
                        </name>
</person-group>:
                    <article-title>Applications of synchrophasor technologies in power systems.</article-title>
                    <source>

                        <italic toggle="yes">J. Mod. Power Syst. Clean Energy.</italic>
</source>
                    <year>2019</year>;<volume>7</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>211</fpage>&#x2013;<lpage>226</lpage>.
                    <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s40565-018-0455-8</pub-id>
                </mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref3">
                <label>3</label>
                <mixed-citation publication-type="book">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Amidan</surname>
                            <given-names>B</given-names>
                        </name>

                        <etal/>
</person-group>:
                    <source>

                        <italic toggle="yes">Data Mining Techniques and Tools for Synchrophasor Data.</italic>
</source>
                    <publisher-name>North American SynchroPhasor Initiative (NASPI)</publisher-name>;<year>2019, January</year>;<fpage>45</fpage>.</mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref4">
                <label>4</label>
                <mixed-citation publication-type="other">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Miller</surname>
                            <given-names>LE</given-names>
                        </name>

                        <etal/>
</person-group>:
                    <article-title>PMU Data Quality: A Framework for the Attributes of PMU Data Quality and a Methodology for Examining Data Quality Impacts to Synchrophasor Applications.</article-title>
                    <year>2017</year>; no.<issue>March</issue>: pp.<fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>77</lpage>.</mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref5">
                <label>5</label>
                <mixed-citation publication-type="journal">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Huang</surname>
                            <given-names>C</given-names>
                        </name>

                        <etal/>
</person-group>:
                    <article-title>Data quality issues for synchrophasor applications Part I: a review.</article-title>
                    <source>

                        <italic toggle="yes">J. Mod. Power Syst. Clean Energy.</italic>
</source>
                    <year>2016</year>;<volume>4</volume>(<issue>3</issue>):<fpage>342</fpage>&#x2013;<lpage>352</lpage>.
                    <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s40565-016-0217-4</pub-id>
                </mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref6">
                <label>6</label>
                <mixed-citation publication-type="journal">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Huang</surname>
                            <given-names>C</given-names>
                        </name>

                        <etal/>
</person-group>:
                    <article-title>Data quality issues for synchrophasor applications Part II: problem formulation and potential solutions.</article-title>
                    <source>

                        <italic toggle="yes">J. Mod. Power Syst. Clean Energy.</italic>
</source>
                    <year>2016</year>;<volume>4</volume>(<issue>3</issue>):<fpage>353</fpage>&#x2013;<lpage>361</lpage>.
                    <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s40565-016-0213-8</pub-id>
                </mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref7">
                <label>7</label>
                <mixed-citation publication-type="journal">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Fang</surname>
                            <given-names>X</given-names>
                        </name>

                        <etal/>
</person-group>:
                    <article-title>PMU Data Quality: A Framework for the Attributes of PMU Data Quality and a Methodology for Examining Data Quality Impacts to Synchrophasor Applications.</article-title>
                    <source>

                        <italic toggle="yes">IEEE Trans. Power Syst.</italic>
</source>
                    <year>2017</year>;<volume>7</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>6</lpage>.</mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref8">
                <label>8</label>
                <mixed-citation publication-type="other">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Genes</surname>
                            <given-names>C</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Esnaola</surname>
                            <given-names>I</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Perlaza</surname>
                            <given-names>SM</given-names>
                        </name>

                        <etal/>
</person-group>:
                    <article-title>Recovering missing Data via matrix completion in electricity distribution systems. IEEE Workshop on Signal Processing Advances in Wireless Communications, SPAWC, 2016-Augus (July 2016).</article-title>
                    <year>2016</year>.</mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref9">
                <label>9</label>
                <mixed-citation publication-type="journal">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Gao</surname>
                            <given-names>P</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Wang</surname>
                            <given-names>M</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Ghiocel</surname>
                            <given-names>SG</given-names>
                        </name>

                        <etal/>
</person-group>:
                    <article-title>Missing Data Recovery by Exploiting Low-Dimensionality in Power System Synchrophasor Measurements.</article-title>
                    <source>

                        <italic toggle="yes">IEEE Trans. Power Syst.</italic>
</source>
                    <year>2016</year>;<volume>31</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>1006</fpage>&#x2013;<lpage>1013</lpage>.
                    <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TPWRS.2015.2413935</pub-id>
                </mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref10">
                <label>10</label>
                <mixed-citation publication-type="journal">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Cai</surname>
                            <given-names>JF</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Cand&#x00e8;s</surname>
                            <given-names>EJ</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Shen</surname>
                            <given-names>Z</given-names>
                        </name>
</person-group>:
                    <article-title>A singular value thresholding algorithm for matrix completion.</article-title>
                    <source>

                        <italic toggle="yes">SIAM J. Optim.</italic>
</source>
                    <year>2010</year>;<volume>20</volume>(<issue>4</issue>):<fpage>1956</fpage>&#x2013;<lpage>1982</lpage>.
                    <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/080738970</pub-id>
                </mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref11">
                <label>11</label>
                <mixed-citation publication-type="other">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Genes</surname>
                            <given-names>C</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Esnaola</surname>
                            <given-names>II</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Perlaza</surname>
                            <given-names>SM</given-names>
                        </name>

                        <etal/>
</person-group>:
                    <article-title>Recovering missing data via matrix completion in electricity distribution systems. IEEE Workshop on Signal Processing Advances in Wireless Communications, SPAWC, 2016-August, 1&#x2013;6.</article-title>
                    <year>2016</year>.</mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref12">
                <label>12</label>
                <mixed-citation publication-type="journal">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Hastie</surname>
                            <given-names>T</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Mazu Missing Dataer</surname>
                            <given-names>R</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Lee</surname>
                            <given-names>JD</given-names>
                        </name>

                        <etal/>
</person-group>:
                    <article-title>Matrix completion and low-rank SVD via fast alternating least squares.</article-title>
                    <source>

                        <italic toggle="yes">J. Mach. Learn. Res.</italic>
</source>
                    <year>2015</year>;<volume>16</volume>:<fpage>3367</fpage>&#x2013;<lpage>3402</lpage>.
                    <pub-id pub-id-type="pmid">31130828</pub-id>
                </mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref13">
                <label>13</label>
                <mixed-citation publication-type="journal">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Gr&#x00e4;ler</surname>
                            <given-names>B</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Pebesma</surname>
                            <given-names>E</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Heuvelink</surname>
                            <given-names>G</given-names>
                        </name>
</person-group>:
                    <article-title>Spatio-temporal interpolation using gstat.</article-title>
                    <source>

                        <italic toggle="yes">R Journal.</italic>
</source>
                    <year>2016</year>;<volume>8</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>204</fpage>&#x2013;<lpage>218</lpage>.
                    <pub-id pub-id-type="doi">10.32614/RJ-2016-014</pub-id>
                </mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref14">
                <label>14</label>
                <mixed-citation publication-type="journal">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Cheng</surname>
                            <given-names>S</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Lu</surname>
                            <given-names>F</given-names>
                        </name>
</person-group>:
                    <article-title>A two-step method for missing spatio-temporal Data reconstruction.</article-title>
                    <source>

                        <italic toggle="yes">ISPRS Int. J. Geo Inf.</italic>
</source>
                    <year>2017</year>;<volume>6</volume>(<issue>7</issue>).
                    <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/ijgi6070187</pub-id>
                </mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref15">
                <label>15</label>
                <mixed-citation publication-type="journal">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Deng</surname>
                            <given-names>M</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Fan</surname>
                            <given-names>Z</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Liu</surname>
                            <given-names>Q</given-names>
                        </name>

                        <etal/>
</person-group>:
                    <article-title>A Hybrid Method for Interpolating Missing Data in Heterogeneous Spatio-Temporal Datasets.</article-title>
                    <source>

                        <italic toggle="yes">ISPRS Int. J. Geo Inf.</italic>
</source>
                    <year>2016</year>;<volume>5</volume>(<issue>2</issue>).
                    <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/ijgi5020013</pub-id>
                </mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref16">
                <label>16</label>
                <mixed-citation publication-type="journal">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Yang</surname>
                            <given-names>Z</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Liu</surname>
                            <given-names>H</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Bi</surname>
                            <given-names>T</given-names>
                        </name>

                        <etal/>
</person-group>:
                    <article-title>A PMU data recovering method based on preferred selection strategy.</article-title>
                    <source>

                        <italic toggle="yes">Glob. Energy Interconnect.</italic>
</source>
                    <year>2018</year>;<volume>1</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>63</fpage>&#x2013;<lpage>69</lpage>.</mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref17">
                <label>17</label>
                <mixed-citation publication-type="journal">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Revesz</surname>
                            <given-names>PZ</given-names>
                        </name>
</person-group>:
                    <article-title>A recurrence equation-based solution for the cubic spline interpolation problem.</article-title>
                    <source>

                        <italic toggle="yes">International Journal of Mathematical Models and Methods in Applied Sciences.</italic>
</source>
                    <year>2015</year>;<volume>9</volume>(<issue>16</issue>):<fpage>446</fpage>&#x2013;<lpage>452</lpage>.</mixed-citation>
            </ref>
            <ref id="ref18">
                <label>18</label>
                <mixed-citation publication-type="other">
                    <person-group person-group-type="author">

                        <name name-style="western">
                            <surname>Thangaraj</surname>
                            <given-names>S</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Goh</surname>
                            <given-names>VT</given-names>
                        </name>

                        <name name-style="western">
                            <surname>Yap</surname>
                            <given-names>TTV</given-names>
                        </name>
</person-group>:
                    <article-title>PMU Data.</article-title>
                    <year>2021</year>.
Harvard Dataverse.
                    <pub-id pub-id-type="doi">10.7910/DVN/Y2LLJJ</pub-id>
                </mixed-citation>
            </ref>
        </ref-list>
    </back>
    <sub-article article-type="reviewer-report" id="report139819">
        <front-stub>
            <article-id pub-id-type="doi">10.5256/f1000research.76818.r139819</article-id>
            <title-group>
                <article-title>Reviewer response for version 1</article-title>
            </title-group>
            <contrib-group>
                <contrib contrib-type="author">
                    <name>
                        <surname>Farooq</surname>
                        <given-names>Shaik Mullapathi</given-names>
                    </name>
                    <xref ref-type="aff" rid="r139819a1">1</xref>
                    <role>Referee</role>
                    <uri content-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-3630-8974</uri>
                </contrib>
                <aff id="r139819a1">
                    <label>1</label>Department of Computer Science and Engineering, K. S. R. M. College of Engineering (UGC-Autonomous), Kadapa, Andhra Pradesh, India</aff>
            </contrib-group>
            <author-notes>
                <fn fn-type="conflict">
                    <p>
                        <bold>Competing interests: </bold>No competing interests were disclosed.</p>
                </fn>
            </author-notes>
            <pub-date pub-type="epub">
                <day>12</day>
                <month>7</month>
                <year>2022</year>
            </pub-date>
            <permissions>
                <copyright-statement>Copyright: &#x00a9; 2022 Farooq SM</copyright-statement>
                <copyright-year>2022</copyright-year>
                <license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
                    <license-p>This is an open access peer review report distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Licence, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
                </license>
            </permissions>
            <related-article ext-link-type="doi" id="relatedArticleReport139819" related-article-type="peer-reviewed-article" xlink:href="10.12688/f1000research.73182.1"/>
            <custom-meta-group>
                <custom-meta>
                    <meta-name>recommendation</meta-name>
                    <meta-value>reject</meta-value>
                </custom-meta>
            </custom-meta-group>
        </front-stub>
        <body>
            <p>The manuscript proposes recurrent relation based alpha method to interpolate missing PMU data. Further, the authors try to prove that the proposed method reduces computational complexity.&#x00a0;</p>
            <p> </p>
            <p> However, the comments are as follows,&#x00a0; 
                <list list-type="order">
                    <list-item>
                        <p>The Implementation of the proposed method is clearly missing (Hardware or software details used) in the manuscript which does not assist reproducing the results.&#x00a0;</p>
                    </list-item>
                    <list-item>
                        <p>Most of the manuscript is dedicated for theoretical discussion about the proposed method. But a comparison between the existing methods with the proposed method is missing.&#x00a0;</p>
                    </list-item>
                    <list-item>
                        <p>Add nomenclature that improves the readability of the manuscript.&#x00a0;</p>
                    </list-item>
                    <list-item>
                        <p>Only data set of PMU values are presented (PMU Data Harvard Data verse) instead need to add discussion about the details of PMU Data.&#x00a0;</p>
                    </list-item>
                </list>
            </p>
            <p>Is the work clearly and accurately presented and does it cite the current literature?</p>
            <p>Partly</p>
            <p>If applicable, is the statistical analysis and its interpretation appropriate?</p>
            <p>I cannot comment. A qualified statistician is required.</p>
            <p>Are all the source data underlying the results available to ensure full reproducibility?</p>
            <p>Partly</p>
            <p>Is the study design appropriate and is the work technically sound?</p>
            <p>Partly</p>
            <p>Are the conclusions drawn adequately supported by the results?</p>
            <p>Yes</p>
            <p>Are sufficient details of methods and analysis provided to allow replication by others?</p>
            <p>No</p>
            <p>Reviewer Expertise:</p>
            <p>Cyber security in smart grid communication network and VANET.</p>
            <p>I confirm that I have read this submission and believe that I have an appropriate level of expertise to state that I do not consider it to be of an acceptable scientific standard, for reasons outlined above.</p>
        </body>
        <sub-article article-type="response" id="comment9135-139819">
            <front-stub>
                <contrib-group>
                    <contrib contrib-type="author">
                        <name>
                            <surname>Goh</surname>
                            <given-names>Vik Tor</given-names>
                        </name>
                        <aff>Multimedia University, Malaysia</aff>
                    </contrib>
                </contrib-group>
                <author-notes>
                    <fn fn-type="conflict">
                        <p>
                            <bold>Competing interests: </bold>No competing interests were disclosed.</p>
                    </fn>
                </author-notes>
                <pub-date pub-type="epub">
                    <day>16</day>
                    <month>12</month>
                    <year>2022</year>
                </pub-date>
            </front-stub>
            <body>
                <p>The purpose of this preliminary paper is to introduce our work in missing data recovery using cubic spline interpolation, namely the mathematical foundation and algorithmic logic. These details have been presented and explained accordingly in the paper. Additionally, the data used is also available for download by interested parties. We aim to publish a more detailed paper soon which will contain more information such as those suggested by the reviewer. Thank you for the suggestion.</p>
                <p> </p>
                <p> As stated earlier, the purpose of this preliminary paper is to introduce our proposed method, hence the emphasis on theoretical discussion. However, we have made an initial comparison with an existing method, namely the Linear Equation Method. This can be seen in the Results and discussion section.</p>
                <p> </p>
                <p> The nomenclature is improved wherever possible to improve the readability of the manuscript.</p>
                <p> </p>
                <p> The dataset presented in the work was obtained from a regional Electricity Authority in India. It was obtained for use as realistic data and brief details of the PMU data is now included. However, additional information such as the data source, the acquisition process, and the physical significance of the systemic variables are not detailed at this stage of algorithmic development as the main idea is only to demonstrate the efficacy of the missing data imputation algorithm. Nonetheless, we take note of this suggestion for our next submission. Thank you.</p>
            </body>
        </sub-article>
    </sub-article>
    <sub-article article-type="reviewer-report" id="report125681">
        <front-stub>
            <article-id pub-id-type="doi">10.5256/f1000research.76818.r125681</article-id>
            <title-group>
                <article-title>Reviewer response for version 1</article-title>
            </title-group>
            <contrib-group>
                <contrib contrib-type="author">
                    <name>
                        <surname>Foo</surname>
                        <given-names>Mathias</given-names>
                    </name>
                    <xref ref-type="aff" rid="r125681a1">1</xref>
                    <role>Referee</role>
                    <uri content-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-1400-2659</uri>
                </contrib>
                <aff id="r125681a1">
                    <label>1</label>School of Engineering, University of Warwick, Coventry, UK</aff>
            </contrib-group>
            <author-notes>
                <fn fn-type="conflict">
                    <p>
                        <bold>Competing interests: </bold>No competing interests were disclosed.</p>
                </fn>
            </author-notes>
            <pub-date pub-type="epub">
                <day>10</day>
                <month>3</month>
                <year>2022</year>
            </pub-date>
            <permissions>
                <copyright-statement>Copyright: &#x00a9; 2022 Foo M</copyright-statement>
                <copyright-year>2022</copyright-year>
                <license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
                    <license-p>This is an open access peer review report distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Licence, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
                </license>
            </permissions>
            <related-article ext-link-type="doi" id="relatedArticleReport125681" related-article-type="peer-reviewed-article" xlink:href="10.12688/f1000research.73182.1"/>
            <custom-meta-group>
                <custom-meta>
                    <meta-name>recommendation</meta-name>
                    <meta-value>approve-with-reservations</meta-value>
                </custom-meta>
            </custom-meta-group>
        </front-stub>
        <body>
            <p>In general, there is promising aspect of the proposed method but it has to be conveyed in a clearer manner. Here are my comments. 
                <list list-type="order">
                    <list-item>
                        <p>In Introduction section, the authors state that the comparison will be made with LEM. Can the author explain why specifically LEM is compared? Is that the current state-of-the-art method?</p>
                    </list-item>
                    <list-item>
                        <p>In Literature Review section, NASPI is mentioned but without proper definition of the acronym.</p>
                    </list-item>
                    <list-item>
                        <p>If my understanding is right, Equation (10) is a systems of linear equation of (7). Then, why does the h value in the B matrix have an exponent of 1 instead of 2 as of Equation (7)?</p>
                    </list-item>
                    <list-item>
                        <p>Statement above Equation (11):&#x00a0;Unless I'm mistaken, there is no d coefficient to be solved from either equations (5) or (6).</p>
                    </list-item>
                    <list-item>
                        <p>Equation (11): Like Equation (10), can the authors clarify why the exponent of 1 is used for h?</p>
                    </list-item>
                    <list-item>
                        <p>Equation (13):&#x00a0;Why is r taking this value? A bit more explanation would be helpful.</p>
                    </list-item>
                    <list-item>
                        <p>Equation (16):&#x00a0;Why is there a 'for' in the equation?</p>
                    </list-item>
                    <list-item>
                        <p>Step 3 of LE method:&#x00a0;There is no vector E in Equation (11).</p>
                    </list-item>
                    <list-item>
                        <p>Step 3 of AM method:&#x00a0;There is no vector E in Equation (11).</p>
                    </list-item>
                    <list-item>
                        <p>Step 4 of AM method:&#x00a0;There is no alpha term in Equation (11).</p>
                    </list-item>
                    <list-item>
                        <p>Results and Discussions section:&#x00a0;Can the author explicitly write down the equation for RMSE?</p>
                        <p> </p>
                        <p> Also, I am quite surprised with the huge difference in terms of RMSE between the two methods even for the case of 10% missing data considering the same equation (18) is used for both algorithms. The difference in ToC is understandable, but the vast difference in RMSE is a bit out of my expectation. Could the author briefly comment on the plausible reason for this huge difference in the RMSE value despite both algorithm using equation (18).</p>
                    </list-item>
                    <list-item>
                        <p>Overall comment: The mathematical derivation is not easy to follow and there are potential mistakes in citing the equations, which makes it even harder to follow. Thus, it is difficult to ascertain whether the results can be reproduced.&#x00a0;</p>
                    </list-item>
                </list>
            </p>
            <p>Is the work clearly and accurately presented and does it cite the current literature?</p>
            <p>Partly</p>
            <p>If applicable, is the statistical analysis and its interpretation appropriate?</p>
            <p>Partly</p>
            <p>Are all the source data underlying the results available to ensure full reproducibility?</p>
            <p>Partly</p>
            <p>Is the study design appropriate and is the work technically sound?</p>
            <p>Partly</p>
            <p>Are the conclusions drawn adequately supported by the results?</p>
            <p>Partly</p>
            <p>Are sufficient details of methods and analysis provided to allow replication by others?</p>
            <p>No</p>
            <p>Reviewer Expertise:</p>
            <p>Dynamical system modelling</p>
            <p>I confirm that I have read this submission and believe that I have an appropriate level of expertise to confirm that it is of an acceptable scientific standard, however I have significant reservations, as outlined above.</p>
        </body>
        <sub-article article-type="response" id="comment9134-125681">
            <front-stub>
                <contrib-group>
                    <contrib contrib-type="author">
                        <name>
                            <surname>Goh</surname>
                            <given-names>Vik Tor</given-names>
                        </name>
                        <aff>Multimedia University, Malaysia</aff>
                    </contrib>
                </contrib-group>
                <author-notes>
                    <fn fn-type="conflict">
                        <p>
                            <bold>Competing interests: </bold>No competing interests were disclosed.</p>
                    </fn>
                </author-notes>
                <pub-date pub-type="epub">
                    <day>16</day>
                    <month>12</month>
                    <year>2022</year>
                </pub-date>
            </front-stub>
            <body>
                <p>The idea of cubic spline is the development of a series of unique cubic polynomials that are fitted between the data points. Based on four continuity relations between points in the spline, the relationships between the spline coefficients shall result in a system of unique 
                    <italic>n x n</italic>&#x00a0;linear equations in the matrix form 
                    <italic>Ax = B</italic>. The solution of this unique system of linear equations results in the values of constants at each spline point. Whenever some changes occur in any one of the splines, the system of linear equations must be solved for every specific change to fit the spline. The tri-diagonal method of solving a system of linear equations was employed in this study for comparison. Hence and from the reference, we made such a comparison to linear equation method.</p>
                <p> </p>
                <p> The word is already introduced in the introduction section as North American Synchro Phasor Initiative (NASPI).</p>
                <p> </p>
                <p> The exponent for 
                    <italic>h</italic> in Equation (10) and (11) should be 2 instead of 1. We have made the corrections accordingly. Thank you.</p>
                <p> </p>
                <p> As the reviewer correctly noted, the 
                    <italic>d</italic> coefficient is not solved in Equations (5) or (6). It is instead solved using Equation (9). We have made the amendments accordingly.</p>
                <p> </p>
                <p> The r-value in Equation (13) is a non-zero rational constant; the value is adapted from our reference work [17]. We have added this citation in the text.</p>
                <p> </p>
                <p> The &#x2018;
                    <italic>for</italic>&#x2019; should not be in Equation (16). It has been corrected.</p>
                <p> </p>
                <p> Step 3 and Step 5 of the LE method has been corrected as vector 
                    <italic>B</italic> instead of 
                    <italic>E</italic>.</p>
                <p> </p>
                <p> Reference to Equation (11) in Step 4 of the AM method has been removed.</p>
                <p> </p>
                <p> The equation for RMSE has been added in the text.</p>
                <p> </p>
                <p> Upon inspection, we found that the variables 
                    <italic>b</italic>, 
                    <italic>c</italic>, and 
                    <italic>d</italic>&#x00a0;of the cubic spline is found to be similar in both methods as the reviewer correctly predicted. We re-examined our results and have determined that due to an oversight, an error occurred in the final calculations of imputation values in the LE method. Instead of the coordinate numbers, the spline values at the coordinates were used for the calculation of missing values. As such, we have made the corrections to the results and discussions, as well as the plots in Figure 1 and Figure 2.</p>
                <p> </p>
                <p> All corrections and suggestions given were incorporated and the revised version of the paper is written.&#x00a0; We really appreciate the time spent by the reviewer for the useful suggestions and corrections made.</p>
            </body>
        </sub-article>
    </sub-article>
</article>
